阪大、室温でAIが単原子操作に成功

大阪大学はAIを走査型プローブ顕微鏡に組み込み、室温のシリコン表面で銀原子を自律的に移動・除去する技術を開発し、成果をNano Lettersに報告しました。ボトムアップ型製造の基盤につながる可能性があるとしています。

大阪大学は1月5日、AI手法を走査型プローブ顕微鏡に組み込むことで、試料表面の単一原子を自律的に移動・除去する技術を開発したと発表しました。研究は奥山純矢さん（大学院生、研究当時）らの共同研究チームによるもので、成果は学術誌「Nano Letters」に掲載されました。現在の主流である部品を作って組み立てるトップダウン方式に対し、個々の原子や分子を配置して構築するボトムアップ方式は注目が集まっています。室温では熱揺らぎの影響が大きく原子操作は困難でしたが、今回の手法ではAIが装置と試料の状態を判断し調整を繰り返すことで自律的な操作を実現しています。 今回の主な内容： ・発表は大阪大学が1月5日に行い、論文はNano Lettersに掲載されています。 ・研究チームには奥山純矢大学院生（研究当時）、DIAO ZHUO助教、阿部真之教授らが参加しています。 ・AIを組み込んだ走査型プローブ顕微鏡により、装置の状態と試料表面を原子レベルで把握しつつ操作を自律実行できるようにしています。 ・実験では室温のシリコン表面上にある銀原子の移動とピックアップ（除去）が確認されたとしています。 ・AIによる長時間の連続運転で複雑なパターン作製や大規模データ収集が可能になると説明しています。 まとめ： 今回の技術は原子レベルでの構造作製や物性測定、量子デバイスなどへの応用が期待されるとされています。具体的な実用化時期や大規模展開の詳細は現時点では未定で、今後の検証や他の走査型プローブ顕微鏡への適用が課題となります。